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化工碳中和系列报告三：碳中和背景下大炼化和煤化工如何发展

核心内容

在“碳中和”目标背景下，大炼化和煤化工行业面临显著的碳排放压力，需寻找新的制氢路径以实现可持续发展。文档指出，碳排放主要来自制氢过程，其中煤制氢因成本低廉在我国占比高达62%，但其碳排放强度高（1吨氢气排放11吨CO₂），未来将受到政策限制。

主要观点

• 制氢方式的碳排放差异显著：灰氢（煤制氢）碳排放量最高，蓝氢（工业副产氢）次之，绿氢（可再生能源电解水制氢）为零排放。
• 轻烃裂解装置是大炼化转型的关键：随着成品油需求下降，炼厂需向化工型转型，轻烃裂解可有效减少煤的使用，提高氢气供应，降低碳排放。
• 西部煤化工应布局可再生能源电解水制氢：西部地区太阳能和风电资源丰富，未来可再生能源成本下降将使电解水制氢更具竞争力，同时有助于解决新能源消纳问题。
• 绿氢对煤制烯烃的替代潜力：通过绿氢补充，可大幅降低煤制烯烃的煤炭单耗，提升其经济性和环保性。

关键信息

制氢成本对比

轻烃裂解对炼厂的影响

• PDH项目副产氢气：60万吨/年PDH项目可副产约2.3万吨氢气。
• 氢气需求提升：若炼厂成品油收率降至10%，需额外补充约12.08万吨/年氢气。
• 投资回报高：PDH和乙烷裂解项目的ROA分别可达10%以上和15%，具有良好的经济效益。

西部煤化工与绿氢结合

• MTO单耗降低：通过绿氢补充，MTO煤炭单耗可从5吨/吨烯烃降至2.1吨/吨烯烃。
• 成本变化：当前绿氢成本为17173元/吨，若降至7000元/吨，煤制烯烃成本可与当前水平相当。
• 西部资源优势：I类资源区（年等效利用小时数>1600小时）光伏发电成本可降至0.23元/kWh，未来有望降至0.1元/kWh，与煤制氢成本持平。

投资建议

• 关注龙头企业：恒力石化、荣盛石化、宝丰能源等企业具备较强的减碳能力和协同效应，建议投资者关注其投资机会。
• 轻烃裂解项目：东部炼厂宜配套轻烃裂解装置，以副产氢降低碳排放，同时提升利润。
• 西部可再生能源制氢：西部煤化工企业可结合可再生能源电解水制氢，实现低碳转型，提升竞争力。

风险提示

1. 政策执行力度不足：若碳中和政策执行不力，可能影响企业的减排进程。
2. 可再生能源成本下降不及预期：若新能源成本下降缓慢，煤制氢仍具成本优势。
3. 化学品需求下滑：需求下降可能影响整个产业链的盈利能力，导致企业减少资本开支。

行业评级

• 行业评级：看好（维持）
• 国家/地区：中国
• 行业：基础化工行业
• 报告发布日期：2021年03月21日

相关报告

• 化工碳中和系列报告二: 化工行业碳排放压力有多大?（2021-03-20）
• 碳中和承诺对化工意味着什么（2020-11-11）

图表目录

• 图1：煤气化反应方程式
• 图2：氢气需求占比
• 图3：全球制氢途径结构
• 图4：国内制氢途径结构
• 图5：主要制氢途径成本
• 图6：我国汽油产量及增速
• 图7：我国柴油产量及增速
• 图8：美国二次炼油装置占比
• 图9：中国二次炼油装置占比
• 图10：航天炉内煤气化和变换过程
• 图11：各省甲醇产能占比
• 图12：各省聚丙烯产能占比

总结

本报告指出，大炼化和煤化工行业在“碳中和”背景下需通过轻烃裂解和可再生能源电解水制氢等路径降低碳排放，提升可持续性。东部炼厂应优先配套轻烃裂解装置，而西部煤化工则应布局绿氢技术，以实现减碳和新能源消纳的双重目标。建议关注具备技术优势和资源条件的龙头企业投资机会。